近日，中共中央、國務院印發(fā)《關于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》（下文簡稱“意見”）。自此，“雙碳”作為國家戰(zhàn)略，其行動路徑和整體部署正式“官宣”。“意見”提出“到2030年，風電、太陽能發(fā)電總裝機容量達到12億千瓦以上；到2060年，非化石能源消費比重達到80%以上”，同時提出“構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，提高電網對高比例可再生能源的消納和調控能力。”
實現新能源高比例接入，關鍵在于解決其波動性和間歇性難題，儲能因此成為重要抓手。此前，山西、寧夏、青海、陜西等近20個省份已相繼強制要求新建新能源項目配置儲能，大多數比例要求在10%~20%，備電時長1~2小時。
需求的爆發(fā)，吸引了越來越多的“玩家”投身儲能行業(yè)。電池企業(yè)、變流器企業(yè)、系統(tǒng)集成商、發(fā)電企業(yè)……，紛紛推出儲能系統(tǒng)解決方案。
一個產品及其背后整個產業(yè)鏈走向成熟，需要數年甚至數十年的時間和大量經費投入。政策紅利下，儲能如何理性發(fā)展？一方面，政策后續(xù)推進應因地制宜，考慮新能源行業(yè)實際情況循序漸進；另一方面，儲能企業(yè)應將更多注意力投入到產品對電網的支撐作用和對客戶更本質需求的關注上，將對推動全行業(yè)穩(wěn)定、健康發(fā)展起到至關重要的作用。
儲能對電網的三大支撐
時至今日，儲能的價值已不局限在充、放電等基本功能上。
金風科技電網技術總工程師兼源網荷儲事業(yè)部首席專家喬元介紹，儲能經過十余年發(fā)展，已經能夠實現對電網的三種支撐作用，即頻率支撐、電壓支撐和弱電網支撐。
一次調頻、虛擬慣量、虛擬阻尼等，是新能源場站在并網過程中可以通過各種手段實現的維持電網頻率穩(wěn)定的功能，能夠支撐電網安全穩(wěn)定運行。
與此同時，電網對風電、光伏場站的高、低電壓穿越能力提出要求，當電網發(fā)生擾動或故障時，占比高達10%-30%的配套儲能需同樣具備相關能力。
儲能對弱電網的支撐同樣重要。這表現在儲能系統(tǒng)對調相機的替代研究上。
目前我國主要采用特高壓直流技術實現新能源的遠距離輸送，為提高直流線路使用效率，在直流送端常形成短路比較低（SCR<2）的相對弱電網。當發(fā)生直流系統(tǒng)換相失敗、直流閉鎖等故障時，送端電網電壓將劇烈變化，嚴重情況下還會引起電網的穩(wěn)定問題。研究表明，新能源配套調相機是支撐弱電網的有效手段，但調相機設備一次性投入大、運行過程產生損耗都增加了系統(tǒng)成本。
喬元認為，儲能未來有能力實現類似調相機功能。目前，金風已經在仿真系統(tǒng)中獲取大量試驗結果，儲能可以將新能源場站短路比（SCR）從1.5降到1.3，意味著新能源在弱電網下穩(wěn)定運行留出更大的裕度空間。
“這是基于金風科技十余年可再生能源并網經驗和針對儲能的研究實踐得出的結果。”喬元說。
產品可靠性與成本間的博弈
安全是儲能企業(yè)的安身立命之本，這已是毋庸置疑的事實，因此也成為各大企業(yè)的發(fā)力點之一。
金風科技一直倡導和堅持“風電長跑”理念，在儲能產品質量和安全提升方面的研發(fā)投入同樣不遺余力，相比短期的收益，更加關注產品在全生命周期的可靠性。盡管表面上質量和安全的追求會增加成本投入，但從長期來看，在計入安全因素的考量后，度電成本其實是降低的。
以金風在提升儲能安全性應用的主要技術為例。金風科技提出3重安全保障理念，即直流0并聯，實現電氣隔離，單個電池系統(tǒng)故障不會對其他電池系統(tǒng)產生影響；每包單獨隔離、消防、監(jiān)測，實現物理隔離，有效隔離風險；全氟己酮快速點噴，高效消防。
并聯是導致電池發(fā)生火災或爆炸的最核心原因之一。即使電池在不充電情況下，內部不同子電池因為電壓不同，高電壓電池會自動向低電壓電池放電，容易造成低電壓電池過充引發(fā)失效甚至火災。0并聯則很好地解決了這一難題。
所謂“一包一隔離，一包一消防，一包一監(jiān)測”，是指對一個儲能電池柜內的多個電池包進行物理隔離，每個電池包內都布設噴淋點，單個電池包發(fā)生故障，即可針對故障噴淋，避免其他電池包受到牽連。
而最新一代產品應用的消防介質全氟己酮，在噴灑后全環(huán)?？山到?，不會對環(huán)境產生污染。
以上提到的3項技術都相應地增加了成本。“但是通過在其他方面進行綜合降本，我們仍然能夠保持在市場上強勁的競爭力。”喬元舉例說道，金風科技新一代集散式儲能系統(tǒng)通過采取液冷技術代替?zhèn)鹘y(tǒng)風冷，同時采用一體化全集成設計，不僅提升了電池系統(tǒng)效率，電池溫差小于2攝氏度，占地面積也整體減少超過35%，大大提升了儲能系統(tǒng)的整體性價比。
值得一提的是，隨著電力市場機制日趨成熟，儲能還能夠通過參與交易帶來收益，創(chuàng)造更大價值。金風科技旗下天誠同創(chuàng)電氣有限公司負荷側業(yè)務總監(jiān)白楊介紹，目前，金風科技已經在山西某100兆瓦風電場開展實踐。“從結果來看，也的確實現了盈利。”他說。
在儲能系統(tǒng)可靠性得以全面升級，行業(yè)穩(wěn)定健康發(fā)展的前提下，在“還原電力商品屬性”的改革背景下，充分挖掘儲能的市場價值，尋找到讓市場上每一個參與者都能受益的可落地解決方案，未來儲能有望幫助新能源盡展所能。
